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放射治疗是肿瘤治疗的重要手段之一,其孜孜以求的发展目标是更精确的射束控制、更好的疗效和更小的损伤。调强适形放射治疗(IMRT)是当前临床肿瘤精确放疗的主要技术方式。IMRT治疗中,因为多叶光栅(MLC)的使用及其较大的强度变化梯度,可能导致放疗的常规剂量计算出现较大误差。为了保证放射治疗的质量,更准确地计算IMRT中患者的剂量分布,本研究按照影响剂量分布的各个因素及其功能划分,建立了直线加速器治疗机头模型、照射环境模型和实际病人CT图像体素转换模型(Voxel Model)。并结合蒙特卡罗程序BEAMnrc和DOSXYZnrc对这些模型实现了模块化和组合计算,建立了针对性的剂量计算方法并实际模拟了临床IMRT多野照射情况下人体剂量分布。同时,通过模拟移除加速器均整过滤器模块,获得了未均整射束的剂量学特性,并与传统均整射束剂量学特性进行比较,探讨了未均整射束在放疗中可能的应用优势。本研究对推动肿瘤IMRT技术以及新型放疗手段的发展提供了理论计算的依据,为放射治疗临床使用、质量保证和质量控制提供参考意见和依据。本文的主要内容如下:1.根据加速器厂家和医院提供的直线加速器机头的结构资料,利用蒙特卡罗程序模块化建立直线加速器机头的结构模型、照射环境模型、计算水模型及实际病人体素模型,计算了水模型中剂量分布,并与实际测量数据相比较,验证以上模型的准确性。2.模拟计算了直线加速器中移除均整过滤器后的光子束剂量分布,分析了其剂量学特性,并与均整射束剂量学特性进行了全方面的比较,阐述了其在放疗中应用的优势和前景。3.实现CT图像向MC体素模型的转换,利用CT图像建立蒙特卡罗计算的实际病人模型,并且模拟临床IMRT治疗过程的多野照射,计算肿瘤靶区的剂量分布,得到等中心层面的等剂量曲线分布。同时模拟计算了均整和未均整射束IMRT治疗中病人体内的剂量分布。